DE102004046102A1

DE102004046102A1 - Indikatorgranulat

Info

Publication number: DE102004046102A1
Application number: DE102004046102A
Authority: DE
Inventors: Gunnar Wenzel; Dietmar Lange
Original assignee: Mars Inc
Current assignee: Mars Inc
Priority date: 2004-09-23
Filing date: 2004-09-23
Publication date: 2006-04-06
Anticipated expiration: 2024-09-24
Also published as: EP1791420B1; US7670845B2; EP1791420A1; US20090181466A1; DE102004046102B4; AU2005287648B2; ATE534287T1; WO2006032353A1; AU2005287648A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Indikatorgranulat, insbesondere für eine Katzentoilette, bei dem zumindest ein erstes Granulat mit einer ersten Polymerschicht im wesentlichen vollständig beschichtet ist, welche bei einem ersten pH-Wert fest ist und bei einem zweiten pH-Wert aufgelöst ist; sowie eine Katzentoilette und eine Verwendung des Indikatorgranulats in einer Katzentoilette.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Indikatorgranulat, eine Katzentoilette, die ein solches Indikatorgranulat umfasst, sowie die Verwendung des Indikatorgranulats in einer Katzentoilette.
Indikatoren, um den pH-Wert des Urins einer Katze zu messen, sind aus dem Stand der Technik vielfältig bekannt. In der Regel stellen solche Indikatoren Körnchen oder kleine Schnipsel jeglicher Art, beispielsweise kleine Papierstreifen, dar, die mit verschiedensten pH-Indikatoren getränkt sind. Diese Indikatoren reagieren mit Farbänderungen auf einen Wechsel des pH-Werts.

Aus der EP 0 569 232 A1 ist beispielsweise ein pH-Indikatormaterial bekannt, bei dem auf ein inertes Kernsubstrat eine Beschichtung aus einer wässrigen Lösung eines wasserlöslichen Polymers aufgetragen wird, welche Beschichtung ebenfalls eine ausreichende Menge eines wasserlöslichen pH-Indikatorfarbstoffs enthält. In Abhängigkeit der Veränderung des pH-Werts des Urins kann der pH-Indikatorfarbstoff seine Farbe verändern und somit den Wechsel des pH-Werts des Urins einer Katze anzeigen.

Weitere Indikatorfarbstoffe zur Bestimmung des pH-Werts des Urins einer Katze sind beispielsweise aus US 6,162,646 , US 6,019,062 , US 5,143,023 , US 5,371,054 und US 6,376,252 bekannt.

Ein wesentlicher Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Indikatormaterialien ist, daß die Farbänderung des Indikators in Abhängigkeit vom pH-Wert kontinuierlich über ein bestimmtes Farbspektrum stattfindet. So sind zum Beispiel für den Indikatorfarbstoff Bromxylenolblau Farbänderungen von einem sauren pH-Wert zu einem basischen pH-Wert über das Farbspektrum gelb/grünlich-gelb/gelblich-grün/grün/bläulich-grün/grünlich-blau/blau bekannt.

Das Ergebnis einer solchen Farbänderung ist in der Regel subjektiv interpretierbar, das heißt jeder Verwender kann die Farbveränderung subjektiv anders beurteilen, beispielsweise ob die Farbe noch gelblich-grün oder schon grünlich-gelb ist. Dies erschwert die genaue Feststellung einer pH-Änderung des Urins.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Indikatormaterial bereitzustellen, das die Nachteile des Stands der Technik überwindet, also insbesondere eine eindeutige Feststellung erlaubt, ob sich der pH-Wert des Urins über einen Schwellenwert hinaus verändert hat. Ferner soll ein solches Indikatormaterial auf einfache Weise in einer herkömmlichen Katzentoilette eingesetzt werden können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Indikatorgranulat, insbesondere für eine Katzentoilette, bei dem zumindest ein erstes Granulat mit einer ersten Polymerschicht im wesentlichen vollständig beschichtet ist, welche bei einem ersten pH-Wert fest ist und bei einem zweiten pH-Wert aufgelöst ist.

Am bevorzugtesten ist dabei vorgesehen, daß ein zweites Granulat mit einer zweiten Polymerschicht im wesentlichen vollständig beschichtet ist, die bei dem ersten pH-Wert fest ist und bei einem dritten pH-Wert aufgelöst ist.

Dabei ist bevorzugt vorgesehen, daß der erste pH-Wert etwa 6,5-7 ist.

Weiterhin bevorzugt ist ein Indikatorgranulat, bei dem der zweite pH-Wert in einem Bereich oberhalb von 7, bevorzugt oberhalb von 7,5, liegt.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der dritte pH-Wert in einem Bereich unterhalb von 6,5-7, bevorzugt unterhalb von 6,0, besonders bevorzugt unter 5,5, liegt.

Besonders bevorzugt vorgesehen ist ein Indikatorgranulat, bei dem das erste und zweite Granulat gleich oder unterschiedlich sind und ausgewählt sind aus Kunststoff, wie Poly(meth)acrylat, Polyethylen niedriger Dichte, Polyethylen hoher Dichte, Polypropylen, biologisch abbaubarem Kunststoff, Glas und/oder Metall.

In einer weiteren Ausführungsform ist dabei bevorzugt ein Indikatorgranulat vorgesehen, bei dem das erste und zweite Granulat biologisch abbaubaren Kunststoff umfaßt.

Des weiteren ist besonders bevorzugt vorgesehen, daß die ersten und zweiten Granulate jeweils unterschiedlich gefärbt sind.

Es ist bevorzugt vorgesehen, daß die ersten und zweiten Polymerbeschichtungen auf (Meth)acrylatpolymerbasis aufgebaut sind.

Dabei wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die erste Polymerbeschichtung ein (Meth)acrylat-Copolymer aus 40-60 Gew.-% Methacrylsäure und 60-40 Gew.-% Ethylacrylat ist.

Ebenfalls wird dabei vorgeschlagen, daß die zweite Polymerbeschichtung ein Copolymer aus Methylmethacrylat, Butylmethacrylat und Dimethylaminoethylmethacrylat, vorzugsweise im Verhältnis 25:25:50, ist.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Indikatorgranulat vorgesehen, bei dem die ersten und zweiten Polymerbeschichtungen undurchsichtig sind.

Erfindungsgemäß ist auch eine Katzentoilette, die ein erfindungsgemäßes Indikatorgranulat umfasst.

Besonders bevorzugt ist die Verwendung eines erfindungsgemäßen Indikatorgranulats in einer Katzentoilette zur Bestimmung des pH-Werts des Urins einer Katze.

Die vorliegende Erfindung liefert einen völlig neuen Ansatz zur Bestimmung des pH-Werts des Urins einer Katze in einer Katzentoilette. Mit dem erfindungsgemäßen Indikatorgranulat wird ein eindeutiges ja/nein-Kriterium geliefert, ob bestimmte Schwellenwerte des pH-Werts erreicht werden. Eine schwierige Interpretation der Farbveränderung herkömmlicher Indikatoren ist nicht länger erforderlich.

Durch die Beschichtung eines ersten pH-sensitiven Polymers auf einem ersten Granulat kann erfindungsgemäß erreicht werden, daß sich die Polymerschicht solange nicht auflöst, wie sich der pH-Wert des Katzenurins innerhalb der gewünschten Bereiche befindet. Ge sunder Katzenurin ist vorzugsweise leicht sauer bis neutral. Wird dieser gewünschte pH-Wertbereich über- bzw. unterschritten, so löst sich die Polymerschicht auf und gibt das entsprechende Granulat frei. Eine solche Änderung des Indikatorgranulats kann insbesondere dann vorteilhaft von einem Verwender beobachtet werden, wenn das Granulat entsprechend gegenüber dem mit der Polymerschicht beschichteten Granulat eingefärbt ist und die Polymerschicht an sich undurchsichtig ist, so daß bei vorhandener Beschichtung die Farbe des Granulats nicht zu erkennen ist.

Bevorzugt kann erfindungsgemäß ein zweites Granulat mit einer zweiten Polymerschicht zusätzlich verwendet werden, wobei das zweite Granulat gegenüber dem ersten Granulat bevorzugt eine andere Farbe aufweist, und sich die zweite Polymerschicht bei einem dritten pH-Wert auflöst. Löst sich beispielsweise die erste Polymerschicht bei einem basischen pH-Wert und die zweite Polymerschicht bei einem sauren pH-Wert von unter 6,5 auf, so kann jede Veränderung des pH-Werts einer gesunden Katze, mit dem erfindungsgemäßen Indikatorgranulat angezeigt werden.

Bevorzugt können für die ersten und zweiten Polymerschichten beispielsweise Polymere aus der Eudragit^®-Reihe der Röhm GmbH und Co. KG eingesetzt werden. Eudragit^®-Polymere wurden bislang im wesentlichen zur Beschichtung von Tabletten verwendet. Entsprechend beschichtete Tabletten halten entweder dem sauren Milieu des Magens stand und lösen sich erst im alkalischen Milieu des Darmtraktes auf, oder, für einige Anwendungen, lösen sich im sauren Bereich, sind jedoch im alkalischen Bereich unlöslich.

Beispielsweise löst sich Eudragit^® LD30 nur oberhalb eines pH-Werts von 7 auf, wohingegen sich Eudragit^® E PO nur unterhalb eines pH-Werts von 5,3 auflöst. Eudragit^® LD30 ist ein (Meth)acrylat-Copolymer aus 40-60 Gew.-% Methacrylsäure und 60-40 Gew.-% Ethylacrylat, wie aus der DE 100 44 299 A1 ersichtlich ist. Aus der DE 102 60 920 A1 ergibt sich, daß Eudragit^® E PO ein Copolymer aus Methylmethacrylat, Butylmethacrylat und Dimethylaminomethylmethacrylat, vorzugsweise im Verhältnis 25:25:50, ist, wobei bevorzugt die mittlere Teilchengröße des Copolymers 15 Mikrometer beträgt.

Die Polymerbeschichtungen können auf einfache Art und Weise als Lösungen oder Suspensionen auf die Granulate aufgetragen werden, woraufhin das Lösungs- bzw. Suspensionsmittel verdunstet wird.

Einem Fachmann ist es ohne weiteres ersichtlich, daß durch die gezielte Auswahl entsprechender Polymerschichten die genaue Einstellung der Löslichkeitsschwelle dieser Polymere optimiert werden kann. Zusätzlich kann die Beschichtungsdicke der einzelnen Polymerschichten optimiert werden, um eine komplette Ablösung derselben auch bei kleinen Urinvolumina zu gewährleisten. Schließlich ist es für einen Fachmann ebenfalls offensichtlich, daß der Einfluß der Urintemperatur auf die Löslichkeit der Beschichtung berücksichtigt werden muß. Aus der EP 0088951 ist beispielsweise zu entnehmen, daß die Einstellung des Löslichkeits-pH-Werts für den alkalischen Bereich über die Variation des Carboxylgruppengehalts erfolgt, während die Einstellung des Löslichkeits-pH-Werts für den sauren Bereich über eine Variation des Aminogruppengehalts erfolgen kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand einer aus einer einzigen Figur bestehenden Zeichnung. Dabei zeigt die Figur schematisch die Auflösung einer Polymerschicht eines erfindungsgemäßen Indikatorgranulats in Abhängigkeit des pH-Werts.

Rot eingefärbtes Polymethylmethacrylatgranulat (PMMA, Plexiglas^®) wurde mit Eudragit^® LD30 beschichtet, das nur oberhalb eines pH-Werts von 7 löslich ist. Dieses Granulat wurde auf Katzenstreu in einer herkömmlichen Katzentoilette aufgestreut. Solange bei Verwendung einer so ausgestatteten Katzentoilette der von einer Katze ausgeschiedene Urin einen pH-Wert aufweist, der unterhalb von 7 liegt, bleibt die Polymerbeschichtung auf dem Granulat bestehen. Sobald der pH-Wert des Urins jedoch ein Niveau erreicht, das über dem pH-Wert von 7 liegt, löst sich die Polymerbeschichtung ab und das rotgefärbte Granulat wird sichtbar. Sobald das rotgefärbte Granulat sichtbar ist, zeigt somit das Indikatorgranulat gemäß der vorliegenden Erfindung ein klares ja/nein-Kriterium an, ob ein bestimmter Schwellenwert des pH-Werts überschritten worden ist.

In Schema (1) der Figur ist ein mit einer intakten Polymerbeschichtung 1 beschichtetes Kunststoffgranulat 2 gezeigt, um ein Indikatorgranulat 3 zu bilden. Schema (2) der Figur zeigt einen Zustand des Indikatorgranulats 3, wenn der pH-Wert in einem kritischen Bereich liegt, die Polymerbeschichtung um das Kunststoffgranulat 2 löst sich ab. Schließlich zeigt Schema (3) das Indikatorgranulat 3, von dem sich die Polymerbeschichtung 1 vollständig abgelöst hat. Ist das Kunststoffgranulat 2 eingefärbt, zeigt die Farbe eindeutig an, daß der pH-Wert des Katzenurins nicht im gewünschten Bereich liegt.
Erfindungsgemäß kann ferner besonders bevorzugt vorgesehen sein, daß ein zweites, beispielsweise gelb gefärbtes Kunststoffgranulat eingesetzt wird, das beispielsweise mit Eudragit^® E PO beschichtet ist, welches lediglich unterhalb eines pH-Werts von 5,3 löslich ist.
Wird eine Mischung aus beiden Varianten der oben beschriebenen Indikatorgranulate auf Katzenstreu in einer Katzentoilette aufgebracht, so zeigt das gelbe Granulat einen zu sauren, das rote Granulat einen zu basischen pH-Wert des Katzenurins an.
Selbstverständlich ist es dabei bevorzugt, daß die ersten und zweiten Polymerschichten eine undurchsichtige Eigenfarbe aufweisen, um die Farbe der gefärbten Granulate zu überdecken.
Im Gegensatz zu den Indikatormaterialien, die zum Bestimmen des pH-Werts von Katzenurin aus dem Stand der Technik bekannt sind, ermöglicht das erfindungsgemäße Indika torgranulat eine eindeutige und objektive Anzeige einer pH-Wertänderung über einen Schwellenwert hinaus.
Selbstverständlich kann das erfindungsgemäß Indikatorgranulat nicht nur für Katzen sondern auch für Hunde und andere Kleintiere Verwendung finden.
Ebenfalls ist es möglich, daß sich die beiden Granulate nach Auflösung der Polymerbeschichtung nicht bezüglich ihrer Farbe, sondern (oder auch) bezüglich ihres Materials unterscheiden.
Die in der vorangehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims

Indikatorgranulat, insbesondere für eine Katzentoilette, bei dem zumindest ein erstes Granulat mit einer ersten Polymerschicht im wesentlichen vollständig beschichtet ist, welche bei einem ersten pH-Wert fest ist und bei einem zweiten pH-Wert aufgelöst ist.
Indikatorgranulat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Granulat mit einer zweiten Polymerschicht im wesentlichen vollständig beschichtet ist, die bei dem ersten pH-Wert fest ist und bei einem dritten pH-Wert aufgelöst ist.
Indikatorgranulat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste pH-Wert etwa 6,5-7 ist.
Indikatorgranulat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite pH-Wert in einem Bereich oberhalb von 7, bevorzugt oberhalb von 7,5, liegt.
Indikatorgranulat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte pH-Wert in einem Bereich unterhalb von 6,5-7, bevorzugt unterhalb 6,0, besonders bevorzugt unter 5,5, liegt.
Indikatorgranulat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Granulat gleich oder unterschiedlich sind und ausgewählt sind aus Kunststoff, wie Poly(meth)acrylat, Polyethylen niedriger Dichte, Polyethylen hoher Dichte, Polypropylen, biologisch abbaubarem Kunststoff Glas und/oder Metall.
Indikatorgranulat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Granulat biologisch abbaubaren Kunststoff umfaßt.
Indikatorgranulat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Granulate jeweils unterschiedlich gefärbt sind.
Indikatorgranulat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Polymerbeschichtungen auf (Meth)acrylatpolymerbasis aufgebaut sind.
Indikatorgranulat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Polymerbeschichtung ein (Meth)acrylat-Copolymer aus 40-60 Gew.-% Methacrylsäure und 60-40 Gew.-% Ethylacrylat ist.
Indikatorgranulat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Polymerbeschichtung ein Copolymer aus Methylmethacrylat, Butylmethacrylat und Dimethylaminoethylmethacrylat, vorzugsweise im Verhältnis 25:25:50, ist.
Indikatorgranulat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Polymerbeschichtungen undurchsichtig sind.
Katzentoilette, die ein Indikatorgranulat nach einem der vorangehenden Ansprüche umfasst.
Verwendung eines Indikatorgranulats nach einem der Ansprüche 1 bis 12 in einer Katzentoilette zur Bestimmung des pH-Werts des Urins einer Katze.